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无线充电或将风靡13年数码市场

目录:技术专区 人气:4 发表时间:2013-3-22 11:08:28
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就在电话中的业务洽谈正进行到关键时刻时,突然,手机没电了。相信你也碰到过类似的情形,第一个反应是看看充电器有没有带在身上。幸好,带了!那还得再看看周围有没有插座。可惜,没有……随着手机、笔记本、掌上游戏机、M P3等便携式电子设备的功能愈发强大,你会发现它们电池续航能力的发展速度还远远跟不上。

早在2006年,麻省理工学院物理系及电子学研究实验室便提出过无线充电的技术概念。4年来,有关无线电源的技术开发始终没有中断过,麻省理工、诺基亚、微软、摩托罗拉、英特尔,他们在努力。

然而,解决方案有很多种,真正能达到消费者可承受的定价范围,并可实现大规模量产的产品依然没有出现。令人惊喜的是,今年的CES大会上,两款有望量产的无线充电设备亮相了,但成本问题依然存在。

一项激动人心的发明
如果你用过摩托罗拉手机,会发现在电能即将耗尽时,手机会频繁用清亮的信息音来提醒你充电。几年前,美国麻省理工学院物理学助教马林·索尔加斯克(M arinSoljacic)就碰到了这样的情况,他被手机的低电量提醒声从睡梦中吵醒。于是,索尔加斯克开始寻找无线传输电力的方法。他想了采用无线电波,但随后他就发现,无线电波的大部分能量会在空中被损耗掉。更有针对性的方法如激光则需要清晰的瞄准线,而且还可能对其所经过的路径上的其他物质造成危害。索尔加斯克希望找到一个既有效又安全的方法,既能直接给接收器供电,又不会把能量分散到周边环境中。

最终,他决定利用共振耦合的现象,即将两个物体调到相同的频率既能有力地交换能量,而对其他物体产生的影响又很弱。索尔加斯克发现磁共振是电力传输的一种潜在手段,因为磁场能在空中自由穿行,且只要在适当的频率上,对人的影响也很小。于是,通过与麻省理工学院的物理学教授约翰·乔诺普斯(JohnJoannopoulos)和彼得·费希尔(PeterFisher)以及三个学生合作,他设计出了一个简单的装置,用无线方式给一个60瓦的灯泡供电。

给灯泡供电只是技术应用的一个开始,一旦无线充电技术成为可商用化的技术,可影响的层面之广超出人们的想象。美国麻省理工学院的这项研究引起了电子公司和汽车业的关注。提供资金支持的美国国防部希望这个研究成果能够解决部队战士电池自动充电的困难。

“这是一项激动人心的发明。”索尔加斯克如是说。

3C巨头纷纷试水无线充电
如何将无线充电技术商用化,吸引了大量全球顶级技术的公司参与其中。

2008年12月17日,“无线充电联盟”(Wireless Power Consortium )正式成立,目标是是制定并促进广泛的市场采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准。发展半年后,成员已包括ConvenientPower、Duracell、Hosiden、FultonInnovation、Leggett&Platt、罗技、美国国家半导体、奥林巴斯、飞利浦、三星、三洋电机、深圳桑菲及德州仪器。

2009年10月,随着全球手机制造业王者诺基亚宣布成为该联盟成员,无线充电技术被迅速聚焦在应用最为广泛的手机行业。麻省理工《科技创业》一篇报道称,英国剑桥诺基亚研究中心的研究人员马库·鲁瓦拉(M arkku Rouvala)表示,他的团队正在开发一个能收集50毫瓦的手机原型——— 足以在手机关机时缓慢为其充。此外,为了增加收集的电力和扩大工作的频段范围,诺基亚正在研究宽频段的接收器,能收集500M H Z到10G H Z之间的无线信号——— 覆盖了多种不同的无线通信信号。

各种以实现无线充电为目标的科研计划也在此时被推向了最高点。除诺基亚外,英特尔和华盛顿大学的研究人员也在研究无线电力收集技术———通过一种温度和湿度传感器,可以在距离1兆瓦电视天线4.1公里的地方收集无线电力,不过产生的电力仅为60微瓦。

同样“沉醉”其中的还有微软,在2008年初的C ES大会上,一款由微软亚洲研究院设计的创新无线充电设备uPad已然出现在了展台上。

一只脚跨入商业化
事实上,无线充电已进入了真正的商用领域。最早将其运用在手机设备商的是美国Palm公司,只需要将其手机装上特殊的后盖,放在上面,即可实现无线充电,但因为使用距离很短,因此效果并不理想。

这种充电器所采用的原理是利用电磁波———充电器内部的磁铁会和手机内部的磁铁系统工作,让手机紧紧的吸附于其表面,并实现充电。因为中间少了线的羁绊,自然也就属于无线充电的范畴。

专注与将这种通过电磁波实现无线充电的公司名为Powermat。在今年的CES大会上,Pow erm at便展示了这样一款无线充电器———在一块电磁板上放上充电模块,充电模块再通过电线与电子设备连接,并进行充电。这种方式与PalmPre的无线充电如出一辙,缺点也是距离太短。不过其价格倒开始真正接近商用化,相当于人民币840左右。不过这款产品厂商估计要到今年年底才能正是发售,业界的期望则是其价格再下降50%左右。

在CES大会上,另一个与无线充电有关的亮点则来自一款名为AirnergyCharger的新型充电器产品。和Pow erm at产品不一样,Airnergy Charger的原理是通过W iFi发出的信号进行充电。这款充电器内置有一个蓄电池,用户可以随身携带该产品,只要在有W iFi信号覆盖的地方就能为手机充电,与太阳能充电技术相比,Airnergy Charger不受天气环境影响。

与电磁波充电相比,WiFi充电无疑更好地解决了充电距离问题,但由于无线路由器的功率不是很高,发射出的W iFi信号辐射能量也很小,需要通过技术手段尽可能把这些信号转换为电能,并不是短时间内能解决的问题。C ES大会上,这款充电器示范为一台黑莓手机充电,90分钟内仅充入了30%的电量。至于量产计划和最终定价,A irnergyCharger的制造商并没有说明,毕竟解决电量转化率才是当务之急。

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